DE102008011285A1

DE102008011285A1 - Active sound blocker

Info

Publication number: DE102008011285A1
Application number: DE102008011285A
Authority: DE
Inventors: Sten Böhme; Delf Sachau; Thomas Kletschkowski; Harald Breitbach; Kai Simanowski
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-06-25
Also published as: US8208651B2; US20090180627A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Lärmreduktionssystem zum aktiven Blockieren des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle (1) für ein Verkehrsmittel. Das Lärmreduktionssystem weist zumindest eine Gegenschallquelle (2) und zumindest einen Intensitätssensor (3) auf. Die zumindest eine Gegenschallquelle (2) und der zumindest eine Intensitätssensor (3) sind in einem Messgebiet (5) eingerichtet. In dem Messgebiet (5) ist eine Messung einer Lärmintensität der Lärmquelle (1) und eine Gegenschallintensität der Gegenschallquelle (2) mittels des Intensitätssensors (3) bereitstellbar. Ausgehend von der gemessenen Lärmintensität und der Gegenschallintensität ist die Gegenschallquelle (2) derart steuerbar, dass ein Schallenergieeintrag der Lärmquelle (1) mittels der Gegenschallquelle (2) reduzierbar ist.The invention describes a noise reduction system for actively blocking the sound energy input of a noise source (1) for a means of transport. The noise reduction system has at least one counter-sound source (2) and at least one intensity sensor (3). The at least one counter-sound source (2) and the at least one intensity sensor (3) are set up in a measuring area (5). In the measuring area (5), a measurement of a noise intensity of the noise source (1) and a counter-sound intensity of the counter-sound source (2) by means of the intensity sensor (3) can be provided. Starting from the measured noise intensity and the counter-sound intensity, the counter-sound source (2) is controllable such that a sound energy input of the noise source (1) can be reduced by means of the counter-sound source (2).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lärmreduktionssystem zum aktiven Blockieren des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle und ein Lärmreduktionsverfahren zur aktiven Blockierung des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle für ein Verkehrsmittel sowie die Verwendung eines Lärmreduktionssystems in einem Verkehrsmittel und ein Verkehrsmittel mit einem Lärmreduktionssystem.The The present invention relates to a noise reduction system for actively blocking the sound energy input of a noise source and a noise reduction method for active blocking the sound energy input of a noise source for a means of transport and the use of a noise reduction system in a means of transport and a means of transport with a noise reduction system.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In vielen technischen Anwendungen werden durch Maschinenlärm, Propellerlärm oder andere Störungen in Innenräumen Wellenfelder induziert, insbesondere im niederfrequenten Bereich (f < 500 Hz).In many technical applications are caused by machine noise, Propeller noise or other disturbances indoors Wave fields induced, especially in the low frequency range (f <500 Hz).

Aufgrund von Lärmschutzvorschriften oder zur Erhöhung des Komforts werden häufig Maßnahmen zur Lärmbekämpfung ergriffen. Heutzutage stehen eine Vielzahl von passiven und aktiven Maßnahmen zur Verfügung. Aktive Systeme ermöglichen gerade bei der Anwendung im Bereich niedriger Frequenzen eine erhebliche Gewichts- und Platzersparnis, jedoch ist der wirksame Einsatz von aktiven Gegenschallsystemen in Innenräumen mit einem hohen Aufwand für die Positionierung der Aktuatoren und Sensoren verbunden ( S. J. Elliott: „Signal processing for active control", Academic Press, San Diego, CA, S. 411–414, 2001 ).Due to noise control regulations or to increase comfort, noise abatement measures are often taken. Today, a variety of passive and active measures are available. Active systems allow significant weight and space savings, especially in low-frequency applications, but the effective use of active indoor counter-noise systems requires a lot of effort in positioning the actuators and sensors ( SJ Elliott: Signal Processing for Active Control, Academic Press, San Diego, CA, pp. 411-414, 2001 ).

In vielen Anwendungen wird der meist stationäre, harmonische Störschall über eine begrenzte Anzahl von Transmissionswegen in einen Innenraum übertragen. Diese Transmissionswege bestehen beispielsweise aus Öffnungen oder schwingenden Strukturen. Durch diese wird Schallenergie in den Innenraum transportiert, welche beispielsweise in Form von verschiedenen Schallgrößen, wie beispielsweise der Schallleistung des Schalldrucks oder der Schallintensität, messbar ist.In many uses become the most stationary, harmonic Noise over a limited number of transmission paths transferred to an interior. These transmission paths For example, they consist of openings or vibrating structures. Through this sound energy is transported into the interior, which for example in the form of different sounds, such as the sound power of the sound pressure or the Sound intensity, measurable.

Heutzutage sind verschiedenste Methoden zur Reduktion der durch eine Wand abgestrahlten akustischen Leistung bekannt. Die meisten Methoden sind derart ausgelegt, dass die potentielle akustische Energie in einem Innenraum reduziert wird.nowadays are various methods for reducing the radiated by a wall acoustic Performance known. Most methods are designed so that reduces the potential acoustic energy in an interior becomes.

Für die Reduktion der potentiellen akustischen Energie ist im Wesentlichen eine globale Verteilung von Mikrofonen und Lautsprechern erforderlich. Diese Mikrofone und Lautsprecher sind mit einem Regler verbunden, der die Lautsprecher derart ansteuert, dass der Schalldruck und damit die potentielle akustische Energie an den Mikrofonen minimiert werden kann. Dazu sind eine Vielzahl verschiedenster Komponenten, wie beispielsweise Mikrofone und Lautsprecher, notwendig, welche gezielt und aufwendig verteilt werden müssen, um nicht nur punktuell, sondern auch eine merkliche Lärmreduktion in einem gesamten Innenraum, wie zu Beispiel in einem Flugzeug zu erzielen ( S. J. Elliott: „Signal processing for active control", Academic Press, San Diego, CA, S. 226–229, 2001 ).For the reduction of the potential acoustic energy essentially a global distribution of microphones and loudspeakers is required. These microphones and speakers are connected to a controller that controls the speakers so that the sound pressure and thus the potential acoustic energy to the microphones can be minimized. For this purpose, a variety of different components, such as microphones and speakers, necessary, which must be distributed in a targeted and costly, not only punctually, but also to achieve a significant noise reduction in an entire interior, such as in an airplane ( SJ Elliott: Signal Processing for Active Control, Academic Press, San Diego, CA, pp. 226-229, 2001 ).

Für die Beruhigung von Innenräumen, können ebenfalls schwingende, lärmerzeugende Strukturen, wie beispielsweise Bereiche eines Flugzeugrumpfes, gedämpft werden ( Colin H. Hansen; S. D. Snyder: „Active Control of Noise and Vibration", E & FN SPON, London, S. 870–877, 2000 ). Die Kräfte, die in die schwingende Struktur dabei eingeleitet werden müssen, könnten wiederum die Lebensdauer der Struktur herabsetzen. Ferner besteht eine Schwierigkeit hinsichtlich der Steuerung der dafür notwendigen Aktuatoren, da beispielsweise im Flugzeugbau die Verwendung von piezokeramischen Aktuatoren aufgrund der benötigten Leistungsfähigkeit und der zu erfüllenden Zulassungsbedingungen schwer möglich sind. Ferner kann allein aus einer Schwingungsamplitude einer schwingenden Struktur nicht zwangsläufig auf deren abgestrahlte akustische Leistung geschlossen werden ( S. J. Elliott: „Signal processing for active control", Academic Press, San Diego, CA, S. 38–41, 2001 ).For the calming of interiors, also vibrating, noise-generating structures, such as areas of an aircraft fuselage, can be damped ( Colin H. Hansen; SD Snyder: "Active Control of Noise and Vibration", E & FN SPON, London, pp. 870-877, 2000 ). The forces that must be introduced into the vibrating structure, in turn, could reduce the life of the structure. Furthermore, there is a difficulty with respect to the control of the necessary actuators, since, for example, in aircraft the use of piezoceramic actuators are difficult due to the required performance and the conditions to be met admission. Furthermore, from an oscillation amplitude of an oscillating structure alone, it is not possible to deduce its radiated acoustic power ( SJ Elliott: Signal Processing for Active Control, Academic Press, San Diego, CA, pp. 38-41, 2001 ).

Ferner können die Schwingungen der abstrahlenden Struktur reduziert werden indem als zu minimierende Feldgröße der Schalldruck an im Innenraum verteilten Mikrofonen minimiert wird. Dabei spielt jedoch die Qualität der verwendeten Aktuatorentechnik und der Verteilung der Sensoren eine erhebliche Rolle, wodurch eine Umsetzung erschwert wird ( C. H. Hansen: „Understanding Active Noise Cancellation", Spon Press, London, S. 114–117, 2001 ).Furthermore, the vibrations of the radiating structure can be reduced by minimizing the acoustic pressure on microphones distributed in the interior as the field size to be minimized. However, the quality of the actuator technology used and the distribution of the sensors play a significant role, which makes implementation difficult ( CH Hansen: "Understanding Active Noise Cancellation", Spon Press, London, pp. 114-117, 2001 ).

J. Hald in „A power controlled active noise cancellation technique" (International Symposium an Active Noise Control of Sound and Vibration, S. 285–290, 1991 ) zeigt eine Gegenschallquelle, um die abgestrahlte Energie einer Störschallquelle (Primärquelle) zu absorbieren. Der Erfolg dieser Methode ist jedoch von der Art der Störschallquelle abhängig, da zusätzliche Absorption dazu führen kann, dass die Störschallquelle stärker abstrahlt und sich damit der Schalldruckpegel im Innenraum erhöht. J. Hald in "A Power Controlled Active Noise Cancellation Technique" (International Symposium on Active Noise Control of Sound and Vibration, pp. 285-290, 1991 ) shows a counter-sound source to absorb the radiated energy of an interfering sound source (primary source). The success of this method, however, depends on the type of noise source, since additional absorption can cause the noise source to emit more radiation and thus increase the sound pressure level in the interior.

S. J. Elliott et al. in „Power Output minimization and power absorption in the active control of sound" (Journal of Acoustical Society of America 90(5), S. 2501–2512, 1991 ) beschreibt eine Methode für die Minimierung der gesamten abgestrahlten Leistung von Lärmquellen mit Hilfe von Gegenschallquellen. Dabei ist Voraussetzung, dass die Volumenschnelle sowohl der Lärmquelle als auch der Gegenschallquelle bekannt sein müssen, was zu einer erheblichen Komplexität des Gesamtsystems führen kann. SJ Elliott et al. in "Power Output minimization and power absorption in the active control of sound" (Journal of Acoustical Society of America 90 (5), p. 2501-2512, 1991) ) describes a method for minimizing the total radiated power of noise sources by means of counter sound sources. It is a condition that the volume fast both the noise source and the counter-sound source must be known, which can lead to considerable complexity of the overall system.

Alle bekannten Verfahren benötigen somit eine große Anzahl an Mikrofonen und Lautsprechern, deren Platzierung zum Teil unter Verwendung von komplexen Verfahren erfolgen muss. Ferner können die beschriebenen Verfahren versagen, wenn mehrere Primärquellen einen nicht zu vernachlässigbaren Beitrag zu dem induzierten Schallfeld leisten.All known methods thus require a large Number of microphones and speakers, their placement in part using complex procedures. Furthermore, the described method fail if multiple primary sources a not insignificant contribution to the induced Sound field.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, störende Geräusche in einem Verkehrsmittel aktiv zu reduzieren.It is an object of the present invention, disturbing noises to actively reduce in a means of transport.

Die Aufgabe wird durch ein Lärmreduktionssystem zum aktiven Blockieren des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle für ein Verkehrsmittel sowie ein Verfahren zur aktiven Blockierung des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle für ein Verkehrsmittel und durch die Verwendung eines Lärmreduktionssystems in einem Verkehrsmittel, sowie durch ein Verkehrsmittel mit einem Lärmreduktionssystem mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The Task becomes active through a noise reduction system Blocking the sound energy input of a noise source for a means of transport and a procedure for active Blocking the sound energy input of a noise source for a means of transport and through the use of a noise reduction system in a transport, as well as by a means of transport with one Noise reduction system with the features according to independent claims solved.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Lärmreduktionssystem zum aktiven Blockieren des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle für ein Verkehrsmittel bereitgestellt. Das Lärmreduktionssystem weist dabei zumindest eine Gegenschallquelle und zumindest einen Intensitätssensor auf. Die zumindest eine Gegenschallquelle und der zumindest eine Intensitätssensor sind dabei in einem Messgebiet eingerichtet. In dem Messgebiet kann eine Messung einer Lärmintensität der Lärmquelle und einer Gegenschallintensität der Gegenschallquelle mittels des Intensitätssensors bereitstellbar sein. Ausgehend von der gemessenen Lärmintensität und der Gegenschallintensität ist die Gegenschallquelle derart steuerbar, dass ein Schallenergieeintrag der Lärmquelle mittels der Gegenschallquelle lokal reduzierbar ist.According to one Exemplary embodiment of the invention is a noise reduction system for actively blocking the sound energy input of a noise source provided for a means of transport. The noise reduction system has at least one counter-sound source and at least one Intensity sensor on. The at least one counter-sound source and the at least one intensity sensor are in set up a measuring area. In the measuring area, a measurement a noise intensity of the noise source and a counter sound intensity of the counter sound source by means of be provided by the intensity sensor. Starting from the measured noise intensity and the counter sound intensity is the counter sound source controllable such that a sound energy input the source of noise locally reduced by means of the counter-sound source is.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Lärmreduktionsverfahren zur aktiven Blockierung des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle für ein Verkehrsmittel bereitgestellt. Zunächst wird zumindest eine Gegenschallquelle und zumindest ein Intensitätssensor in einem Messgebiet eingerichtet. Mittels des Intensitätssensors wird eine Lärmintensität der Lärmquelle und eine Gegenschallintensität der Gegenschallquelle in dem Messgebiet gemessen. Die Gegenschallquelle wird ausgehend von der gemessenen Lärmintensität und der Gegenschallintensität derart gesteuert, dass ein Schallenergieeintrag der Lärmquelle mittels der Gegenschallquelle lokal reduziert wird.According to one Another exemplary embodiment is a noise reduction method for actively blocking the sound energy input of a noise source provided for a means of transport. First becomes at least one counter-sound source and at least one intensity sensor set up in a measuring area. By means of the intensity sensor becomes a noise intensity of the noise source and a counter sound intensity of the counter sound source in Measured the measuring area. The counter sound source is based on the measured noise intensity and the counter sound intensity controlled such that a sound energy input of the noise source locally reduced by means of the counter sound source.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird das Lärmreduktionssystem in einem Verkehrsmittel verwendet.According to one Another exemplary embodiment is the noise reduction system used in a transport.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verkehrsmittel mit dem oben beschriebenen Lärmreduktionssystem bereitgestellt.According to one Another exemplary embodiment is a means of transport provided with the noise reduction system described above.

Unter dem Begriff „Gegenschallquelle" kann beispielsweise eine Lautsprechereinrichtung verstanden werden, welche eine Schallwelle erzeugen und aussenden kann. Dabei kann die Gegenschallquelle beispielsweise eine bestimmte Schallleistung P erzeugen, welche über ihre Schallintensität bzw. der Schallschnelle und dem Schalldruck definiert wird. Die Schallintensität ist die Schallleistung, die durch eine senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stehende Fläche strömt.Under The term "counter-sound source" may, for example, a Speaker device to be understood, which is a sound wave can generate and send out. In this case, the counter-sound source, for example produce a certain sound power P, which over their Sound intensity or sound velocity and sound pressure is defined. The sound intensity is the sound power, through a plane perpendicular to the propagation direction surface flows.

Unter dem Begriff „Intensitätssensor" wird eine Messeinrichtung verstanden, welche eine Schallintensität messen kann. Unter der Schallintensität I → kann der Schallleistungsbelag einer Fläche verstanden werden. Die Schallintensität I → beschreibt den Energiezufluss in Schallfeldern punktförmig. Die Intensität I → gibt an, wie groß der Energiebeitrag in einem Raumpunkt ist und in welche Richtung sich dort die Energie ausbreitet. Sie berechnet sich aus dem Produkt von Schallschnelle ν → und Schalldruck p: I → = p·ν → The term "intensity sensor" is understood to mean a measuring device that can measure a sound intensity, and the sound intensity of a surface can be understood as the sound intensity I → The sound intensity I → describes the energy input in sound fields in a punctiform manner is the energy contribution in a point in space and in which direction the energy propagates there, it is calculated from the product of sound velocity ν → and sound pressure p: I → = p · ν →

Unter dem Begriff „Messgebiet" wird das Gebiet verstanden, in welchem der Intensitätssensor noch die Intensität einer Lärmquelle und gleichzeitig einer Gegenschallquelle messen kann. Mit anderen Worten definiert das Messgebiet den Bereich, in welchem der Intensitätssensor und die Gegenschallquelle angeordnet werden sollen, um einen aussagekräftigen Intensitätswert der Lärmquelle und der Gegenschallquelle mit gleichem Richtungssinn zu messen. Das Messgebiet kann beispielsweise weiter als einen Meter neben oder hinter der Gegenschallquelle und Lärmquelle definiert werden, aber auch beliebig größer oder kleiner, wie beispielsweise 1/2 m, 30 cm, 20 cm oder gar 5 cm.Under The term "measuring area" is understood to mean the area in which the intensity sensor is still the intensity a source of noise and at the same time a counter-sound source can measure. In other words, the measurement area defines the area in which the intensity sensor and the counter-sound source should be arranged to a meaningful intensity value the noise source and the counter-sound source with the same sense of direction to eat. For example, the measurement area can be wider than one meter next to or behind the counter sound source and noise source be defined, but also arbitrarily larger or smaller, such as 1/2 m, 30 cm, 20 cm or even 5 cm.

Unter dem Begriff „Schallenergieeintrag" der Lärmquelle wird der Energiebetrag des Schalls verstanden, welcher ausgehend von der Lärmquelle in einen Innenraum ausgestrahlt bzw. eingebracht wird. Mit anderen Worten führt eine Minimierung des Schallenergieeintrages der Lärmquelle in einen Innenraum zu einer globalen Reduktion des Schalldruckpegels und deswegen zu einer Erhöhung des Komforts.Under the term "sound energy input" of the noise source the amount of energy of the sound is understood, which starting radiated from the noise source into an interior is introduced. In other words, a minimization leads the sound energy input of the noise source in an interior to a global reduction of the sound pressure level and therefore too an increase in comfort.

Im Unterschied zum Stand der Technik stellt das vorliegende Lärmreduktionssystem eine Vorrichtung bereit, mit dem gerade nicht die potentielle akustische Energie im Innenraum reduziert wird, sondern der Schallenergieeintrag vor der Lärmquelle mit einer rein lokalen Anordnung des Gegenschallsystems in der Nähe der Lärmquelle. Das hat zur Folge, dass nicht der Schalldruck als variable Verstellgröße einer aktiven Schallreduktion verändert wird, sondern mittels einer einstellbaren Schallintensität ein Schallenergieeintrag blockiert wird. Dies wird erfindungsgemäß umgesetzt, indem zumindest eine Gegenschallquelle, beispielsweise ein Lautsprecher, an einen Schallintensitätssensor, beispielsweise ein Mikrofonpaar, gekoppelt wird, um somit eine Schallintensität an der jeweiligen Lärmquelle, beispielsweise einen Flächenstrahler bzw. einem Blechfeld, zu messen. Dabei wird der Lautsprecher dicht vor der Lärmquelle eingerichtet bzw. positioniert. Der Intensitätssensor wird so in das Messgebiet platziert, dass dieser eine abstrahlende Intensität sowohl von der Lärmquelle, das heißt der Lärmintensität, als auch der Gegenschallquelle, das heißt der Gegenschallintensität, mit gleichem Richtungssinn messen kann. Ausgehend von diesen Intensitäten, das heißt der Lärmintensität und der Gegenschallintensität, kann die zumindest eine Gegenschallquelle so gesteuert werden, dass die abgestrahlte akustische Leistung bzw. der Schallenergieeintrag der Lärmquelle, als auch der Gegenschallquelle, minimiert wird. Dies führt zu einer Reduktion des Schallenergieeintrags im Innenraum und damit zu einer globalen Reduktion des Schalldruckes.in the Difference to the prior art, the present noise reduction system a device ready with just not the potential acoustic Energy is reduced in the interior, but the sound energy input in front of the noise source with a purely local arrangement of the Anti-noise system near the noise source. This has the consequence that not the sound pressure as a variable Verstellgröße an active sound reduction is changed, but by means of an adjustable sound intensity, a sound energy input is blocked. This is implemented according to the invention, by at least one counter-sound source, for example a loudspeaker, to a sound intensity sensor, for example a microphone pair, is coupled, thus a sound intensity at the respective Noise source, for example a surface radiator or a sheet metal field, to measure. The speaker will be tight set up or positioned in front of the noise source. Of the Intensity sensor is placed in the measuring area, that this is a radiant intensity both from the Noise source, that is the noise intensity, as well as the counter-sound source, that is, the counter-sound intensity, can measure with the same sense of direction. Starting from these intensities, that is the noise intensity and the Counter-sound intensity, the at least one counter-sound source be controlled so that the radiated acoustic power or the sound energy input of the noise source, as well as the counter sound source, is minimized. This leads to a reduction of the sound energy input in the interior and thus to a global reduction of the sound pressure.

Im Folgenden wird der Gegenstand der Erfindung formelgemäß verdeutlicht:
Allgemein gilt für die abgestrahlte akustische Leistung einer Lärmquelle bzw. einer Gegenschallquelle folgendes: P = ∫ImdS. In the following, the subject matter of the invention is clarified in the formula:
In general, the following applies to the radiated acoustic power of a noise source or a counter-sound source: P = ∫I m dS.

Die abgestrahlte akustische Leistung wird mit dem Buchstaben P bezeichnet. Die abstrahlende Fläche, beispielsweise die Lärmquelle, wird mit dem Buchstaben S bezeichnet. I_m beschreibt die Komponente der mittleren akustischen Intensität normal zur schallabstrahlenden Fläche, welche die Summe aller an dem Intensitätssensor gemessenen Intensitäten, beispielsweise der Lärmquelle und der Gegenschallquelle, darstellt. Die Intensität ist eine vektorielle Messgröße, d. h. zusätzlich zum Betrag wird die Richtung des Schallenergieflusses durch ein positives oder negatives Vorzeichen angegeben. Die Intensität berechnet sich aus dem Produkt von einer richtungsangebenden Schallschnelle ν → und Schalldruck p: I → = p·ν →. The radiated acoustic power is denoted by the letter P. The radiating surface, for example the noise source, is designated by the letter S. I _m describes the component of the average acoustic intensity normal to the sound-emitting surface, which represents the sum of all intensities measured at the intensity sensor, for example the noise source and the counter-sound source. The intensity is a vectorial measure, ie in addition to the amount, the direction of the sound energy flow is indicated by a positive or negative sign. The intensity is calculated from the product of a directional sound velocity ν → and sound pressure p: I → = p · ν →.

Wird die gesamte abgestrahlte Leistung zweier Schallquellen betrachtet, ergibt sich: Pges = P1 + P2. If the total radiated power of two sound sources is considered, the result is: P ges = P 1 + P 2 ,

Unter Annahme, dass jeder Punkt auf den Flächen der Schallquelle mit gleicher Intensität abstrahlt, kann man die totale abgestrahlte Leistung mit folgender Formel annähern: Pges = S1·Im1 + S2·Im2. Assuming that every point on the surfaces of the sound source radiates with equal intensity, one can approximate the total radiated power with the following formula: P ges = S 1 · I m1 + S 2 · I m2 ,

Unter der weiteren Annahme, dass die abstrahlenden Flächen der Quellen gleich groß sind, kann die Formel wie folgt vereinfacht werden:

Assuming that the radiating surfaces of the sources are the same size, the formula can be simplified as follows:

Zur effektiven Eindämmung von Lärm muss die Gegenschallquelle die Lärmquelle derart beeinflussen, dass die gesamte abgestrahlte Leistung P_ges minimiert wird.For effective control of the counter-noise sound source must influence such that the total radiated power P _tot to minimize the noise source.

Eine Minimierung der am Intensitätssensor gemessenen Schallintensität führt zu einer Minimierung der abgestrahlten akustischen Leistung P_ges der Gegenschallquelle und der in der Nähe bzw. sich im Messgebiet befindlichen Lärmquelle, wie beispielsweise ein abstrahlender Teil einer Flugzeugaußenhaut. Dies führt dann zu einer globalen Lärmreduktion, dass heißt der Schalldruckpegel wird überall im Innenraum des Verkehrmittels reduziert, weil zur Ausbildung des Schallfeldes weniger Energie zur Verfügung steht.A minimization of the sound intensity measured on the intensity sensor leads to a minimization of the radiated acoustic power P _{ges of} the counter-sound source and the noise source located in the vicinity or in the measuring area, such as a radiating part of an aircraft outer skin. This then leads to a global noise reduction, that is, the sound pressure level is reduced throughout the interior of the means of transport, because less energy is available to form the sound field.

Dabei wird das Problem der Positionierung der Aktuatoren und der Schallsensoren gelöst, da die Platzierung der mindestens einen Gegenschallquelle und des mindestens einen Intensitätssensors in unmittelbarer Nähe der Primärquelle vorgesehen ist, entfallen die Anwendung komplizierter Verfahren für die Positionierung der Gegenschallquellen und Sensoren im Innenraum.there becomes the problem of positioning the actuators and the sound sensors solved, since the placement of at least one counter sound source and the at least one intensity sensor in the immediate Near the primary source is provided, eliminated the application of complicated procedures for positioning the counter sound sources and sensors in the interior.

Mit der vorliegenden Erfindung kann störender Lärm direkt an der Lärmquelle aktiv blockiert werden, ohne dass ein störender Schallenergieeintrag in den Innenraum beispielsweise einer Passagierkabine vordringt. Bei bekannten Schalldruckreduktionsverfahren wird versucht, die potentielle akustische Energie in einem Innenraum mittels Steuerung des Schalldruckes zu reduzieren.With The present invention may generate disturbing noise be actively blocked directly at the source of noise without an interfering sound energy input into the interior, for example a passenger cabin penetrates. In known sound pressure reduction method trying to find the potential acoustic energy in an interior to reduce by controlling the sound pressure.

Meistens müssen beispielsweise Gegenschallquellen und Schalldrucksensoren direkt an der Stelle angebracht werden, an der Schall bzw. Lärm reduziert werden soll. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass beispielsweise in einer Passagierkabine bei jedem Passagier eine aktive Schallblockiereinrichtung eingesetzt werden muss, welche mindestens eine lokale Gegenschallquelle und eine lokale Schalldruckmessvorrichtung aufweist. Dies hat zur Folge, dass für eine wirksame Reduzierung des Schalls im gesamten Innenraum über den gesamten Innenraum eine Vielzahl, beispielsweise 200 bis 400 Gegenschallquellen und Schalldrucksensoren angeordnet werden müssen, um eine effektive Reduzierung des Lärms zu erreichen.In most cases, for example, counter-noise sources and sound pressure sensors must be mounted directly at the point at which sound or noise is to be reduced. This means in other words that, for example, in a passenger cabin an active sound blocking device must be used for each passenger, which min has at least one local counter-sound source and a local sound pressure measuring device. As a result, for an effective reduction of the sound in the entire interior over the entire interior, a large number, for example 200 to 400 antinoise sources and sound pressure sensors must be arranged in order to achieve an effective reduction of the noise.

Mittels der vorliegenden Erfindung kann direkt an der Quelle, wie beispielsweise an der Außenhaut eines Flugzeugs, der Schallenergieeintrag blockiert werden, indem die Intensität, welche gerichtet von einer bestimmten Lärmquelle ausgeht, aktiv blockiert wird, so dass der störende Lärm erst gar nicht in den Innenraum eindringt. Somit kann trotz einer punktuellen angeordneten Schallblockiervorrichtung mittels des Intensitätssteuerungsverfahrens ein globaler Regelungserfolg erzielt werden. Eine Vielzahl von Gegenschallquellen und Schalldrucksensoren, wie gemäß der Schalldruckverfahren notwendig ist, wird mit der vorliegenden Erfindung nicht benötigt. Somit sind aufgrund der geringen Systemgröße Kosten einsparbar und insbesondere Einbaugewicht und Einbauraum reduzierbar.through The present invention can be applied directly to the source, such as on the outer skin of an aircraft, the sound energy input be blocked by the intensity, which is directed by a certain source of noise emanates, is actively blocked, so that the disturbing noise does not even in the Interior penetrates. Thus, despite a punctual can be arranged Sound blocking device by means of the intensity control method achieve a global regulatory success. A variety of counter-noise sources and sound pressure sensors, as in accordance with the sound pressure method is necessary, is not needed with the present invention. Consequently are costs due to the small size of the system can be saved and in particular reduced installation weight and installation space.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Intensitätssensor derart eingerichtet, dass Lärmintensität und die Gegenschallintensität mit einem positiven Vorzeichen messbar sind. Wie oben bereits beschrieben, besteht die Schallintensität aus dem Produkt von Schallschnelle ν → und Schalldruck p. Die Schallschnelle ν → ist dabei eine vektorielle Größe. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Schallintensitätssensor daher derart eingerichtet sein, dass dieser die Lärmintensität und die Gegenschallintensität mit einem positiven Vorzeichen misst. Somit kann eine einfachere Regelung bzw. Steuerung der Gegenschallquelle umgesetzt werden. Bei einer Messung mit einem negativen Vorzeichen kann beispielsweise durch die schallabsorbierende Wirkung der Gegenschallquelle eine Steuerung der Gegenschallquelle erschwert werden und sogar eine lärmerhöhende Wirkung erzeugt werden.According to one Another exemplary embodiment is the intensity sensor set up so that noise intensity and the Counter sound intensity can be measured with a positive sign. As already described above, the sound intensity exists from the product of sound velocity ν → and sound pressure p. The sound velocity ν → is doing a vectorial size. According to the Present embodiment, the sound intensity sensor Therefore, be set up so that this the noise intensity and the counter-sound intensity with a positive sign measures. Thus, a simpler control or regulation of the counter-sound source be implemented. For a measurement with a negative sign can, for example, by the sound-absorbing effect of the counter-sound source a control of the counter sound source be made difficult and even a noise-increasing effect can be generated.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Intensitätssensor seitlich oder hinter der zumindest einen Gegenschallquelle eingerichtet. Damit kann aufgrund der Nähe zur Gegenschallquelle ein optimales Messergebnis des Intensitätssensors ermöglicht werden. Wird der Intensitätssensor beispielsweise seitlich oder hinter der Gegenschallquelle bzw. ihrer Schallmembran eingerichtet, so kann der zumindest eine Intensitätssensor die Summe beider Intensitäten, nämlich die der Lärmquelle und die der Gegenschallquelle, messen und darausfolgend aus der Summe der Intensitäten die Gegenschallquelle derart steuern, dass ein Schallenergieeintrag der Lärmquelle besser reduzierbar ist.According to one Another exemplary embodiment is the intensity sensor arranged laterally or behind the at least one counter-sound source. This can be due to the proximity to the counter sound source optimal measurement result of the intensity sensor allows become. If the intensity sensor, for example, laterally or set up behind the counter-sound source or its sound membrane, then the at least one intensity sensor can be the sum of both Intensities, namely those of the noise source and the counter sound source, measure and consequently from the Sum of the intensities to control the counter sound source so that a sound energy input of the noise source can be better reduced is.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der zumindest eine Intensitätssensor integral mit der zumindest einen Gegenschallquelle als Einheit ausgebildet. Somit können integrale bzw. einstückige Einheiten gebildet werden, welche ohne großen Justageaufwand in der Nähe der Lärmquelle angebracht werden. Ebenfalls entfällt eine komplexe Verkabelung und Justierung der einzelnen Bauteile. Als Folge kann hierbei Einbauraum eingespart werden und Installationszeit reduziert werden. Zudem können Gewicht und Kosten eingespart werden.According to one another exemplary embodiment of the at least an intensity sensor integral with the at least one Counter sound source formed as a unit. Thus, you can integral or unitary units are formed, which without much adjustment effort near the noise source be attached. Also eliminates a complex wiring and adjustment of the individual components. As a result, this installation space can be saved be reduced and installation time. In addition, you can Weight and costs are saved.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Gegenschallquelle derart eingerichtet, dass eine Schallausbreitungsrichtung der Gegenschallquelle im Wesentlichen in Richtung der Lärmquelle bereitstellbar ist. Wird die Gegenschallquelle, welche beispielsweise aus einem Lautsprecher besteht, in Richtung der Lärmquelle ausgerichtet, so kann dadurch die Steuerung über die Gegenschallintensität verbessert werden, ohne dass die Gegenschallquelle selbst lärmende Geräusche in einen Innenraum abgibt. Somit kann die abgestrahlte Schallleistung der Gegenschallquelle auf die Lärmquelle gerichtet bereitgestellt werden, so dass der Schallenergieeintrag der Lärmquelle effektiver reduzierbar ist.According to one Another exemplary embodiment is the counter-sound source arranged such that a sound propagation direction of the counter-sound source essentially deployable in the direction of the noise source is. If the counter-sound source, which for example from a Loudspeaker is aligned in the direction of the noise source, thus it can control the counter sound intensity be improved without the counter-noise source itself noisy Sounds into an interior. Thus, the radiated sound power provided the counter-sound source directed to the noise source so that the sound energy input of the noise source is more effectively reducible.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird die Gegenschallquelle derart eingerichtet, dass diese einen Bereich des größten Energieeintrags der Lärmquelle abdeckt. So kann beispielsweise vorab eine Lärmquelle detektiert und vermessen und ausgehend von ihrem größten Energieeintrag die Gegenschallquelle platziert werden. Somit kann eine effektive Lärmreduktion umgesetzt werden. Ferner besteht dadurch die Möglichkeit, den Energieeintrag der Lärmquelle derart zu reduzieren, dass es möglich wird, im folgenden weitere Lärmquellen zu detektieren, da aufgrund einer Vielzahl von Lärmquellen oftmals eine Mischenergieeintragung entsteht, welcher bei der Positionierung anderer Dämmstoffe bzw. Dämmsysteme störend wirkt.According to one Another exemplary embodiment is the counter-sound source set up so that this one area of the largest Energy input of the noise source covers. So, for example beforehand a source of noise detected and measured and starting from their greatest energy input the counter-sound source to be placed. Thus, an effective noise reduction can be implemented. Furthermore, this makes it possible to to reduce the energy input of the noise source such that it becomes possible, in the following further sources of noise due to a variety of noise sources often results in a mixing energy entry, which in the positioning disturbing other insulation materials or insulation systems acts.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Intensitätssensor ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zwei Mikrofontechniksensoren und Schalldruck-Schallschnelle-Sensoren. Bei der Zwei-Mikrofontechnik werden zwei Schalldrücke gemessen und daraus wird die Schallschnellekomponente ν(t) entlang der Mikrofonanordnung berechnet. Die Messung des Schalldrucks kann auf einfache Weise mit einem Messmikrofon erfolgen. Durch die Messung des Schalldruckes an zwei dicht benachbarten Orten und der Bildung des Differentialquotienten kann die Schnellekomponente approximiert werden. Die hierbei eingesetzten Sonden bestehen aus zwei speziell im Phasen- und Amplitudenfrequenzgang aufeinander abgestimmten Mikrofonen, die in einem kleinen vorbestimmten Abstand Δr nebeneinander angeordnet sind und die an beiden Orten empfangenen Schalldrücke p_A und p_B messen. Bei der Bestimmung der Schallschnelle können beispielsweise ebenfalls Miniaturultraschallsender und Empfänger verwendet werden. Diese werden nahe beieinander in Messrichtung angeordnet. Die im Empfängersignal auftretende Frequenzänderung des Ultraschallsignals durch den Dopplereffekt kann dann als Maß für die Schallschnelle herangezogen werden. Ferner ist die Verwendung kombinierter Schall-Schnelle-Sensoren denkbar, wie beispielsweise sogenannter Microflown-Sonden.According to a further exemplary embodiment, the intensity sensor is selected from the group consisting of two microphone technology sensors and sound pressure sound velocity sensors. In the two-microphone technique, two sound pressures are measured and from this the sound velocity component ν (t) along the microphone array is calculated. The measurement of the sound pressure can be done easily with a measuring microphone. By measuring the sound pressure at two closely adjacent locations and the formation of the differential quotient, the fast component can be approximated. The probes used in this case consist of two micro-tuned especially in the phase and amplitude frequency response which are juxtaposed at a small predetermined distance Δr and measure the sound pressures p _A and p _B received at both locations. For example, when determining the velocity of sound, miniature ultrasonic transmitters and receivers may also be used. These are arranged close to each other in the measuring direction. The frequency change of the ultrasonic signal occurring in the receiver signal by the Doppler effect can then be used as a measure of the speed of sound. Furthermore, the use of combined sound-fast sensors is conceivable, such as so-called microflown probes.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Lärmquelle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flächenstrahlern, Blechfeldern, Flugzeugrümpfen, Karosserien und Antriebsgeräuschen. Mit dem beschriebenen Lärmreduktionssystem können somit nahezu alle Punkt-Lärmquellen wie auch Flächenstrahler aktiv reduziert werden. So kann beispielsweise ein vibrierender Flugzeugrumpf durch Schallabstrahlung Lärm in den Innenraum eines Flugzeuges transportieren. Wird beispielsweise das Lärmreduktionssystem in dem abstrahlenden Blechfeld des Flugzeugrumpfes angeordnet, so kann somit die Lärmquelle bzw. dessen Energieeintrag in dem Kabineninnenraum reduziert werden. Ferner sind weitere Einsatzmöglichkeiten des Lärmreduktionssystems denkbar, in welchem Lärmquellen störende Geräusche abgeben und welche zu minimieren sind.According to one Another exemplary embodiment is the noise source selected from the group consisting of surface radiators, Sheet metal fields, aircraft fuselages, bodies and drive noise. With the described noise reduction system can thus almost all point noise sources as well as surface radiators be actively reduced. For example, a vibrating Aircraft fuselage by sound radiation noise in the interior transport an airplane. For example, the noise reduction system arranged in the radiating sheet metal panel of the fuselage so Thus, the noise source or its energy input in be reduced to the cabin interior. Furthermore, other uses of the Noise reduction system conceivable in which noise sources make disturbing noises and which ones to minimize are.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Lärmreduktionssystem eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit kann die Gegenschallquelle derart steuern, dass die Summe aus Lärmintensität und der Gegenschallintensität reduzierbar ist. Mittels der Steuereinheit können beispielsweise verschiedene Vorgaben aus Referenzdatenbanken oder sonstige gewünschten Steuersignale an die Gegenschallquelle gesendet werden, wodurch eine gewünschte Schallreduktion ermöglicht wird. So ist denkbar, dass aufgrund der gemessenen Lärmintensität und Gegenschallintensität mittels des Intensitätssensors durch Vergleich mit einer Referenzdatenbank festgestellt werden kann, ob schädliche Geräusche bzw. Defekte in dem Verkehrsmittel vorhanden sind. So können beispielsweise Geräusche, welche einen Defekt indizieren, wie beispielsweise ein gebrochenes Kugellager, aufgrund der gemessenen Schallintensität der Gegenschallquelle und der Lärmquelle festgestellt werden. Somit wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, Lärm zu reduzieren und zudem den Zustand von Systemen eines Verkehrsmittels zu überwachen.According to one another exemplary embodiment, the noise reduction system a control unit. The control unit can be the counter sound source so control that the sum of noise intensity and the counter sound intensity is reducible. through The control unit can, for example, different specifications from reference databases or other desired control signals be sent to the counter-sound source, whereby a desired Sound reduction is possible. So it is conceivable that due the measured noise intensity and counter-sound intensity by means of the intensity sensor by comparison with a Reference database can be determined, whether harmful Noises or defects in the means of transport are present. For example, sounds that a Indicate a defect, such as a broken ball bearing, due to the measured sound intensity of the counter sound source and the noise source are detected. Thus, a easy way to reduce noise and also to monitor the state of systems of a means of transport.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Lärmreduktionssystem eine Vielzahl von Gegenschallquellen und eine Vielzahl von Intensitätssensoren auf. Die Steuereinheit ist dann dabei derart eingerichtet, dass ausgehend von einer gemessenen Vielzahl an Lärmintensitäten und Gegenschallintensitäten jede der Vielzahl von Gegenschallquellen entsprechend ihrer Positionen mittels der Steuereinheit steuerbar ist. Somit kann ein Schallenergieeintrag der Lärmquelle mittels der Vielzahl von Gegenschallquellen global reduziert werden. Bestehen in einem Fahrzeug mehrere Lärmquellen, so kann mittels der vorliegenden Erfindung vor jeder Lärmquelle eine Gegenschallquelle mit einem Intensitätssensor angebracht werden, so dass der Schallenergieeintrag gezielt für jede Lärmquelle aktiv reduzierbar ist. Die Steuereinheit kann von allen Gegenschallquellen und Intensitätssensoren die Daten erhalten und ausgehend von der Position der Gegenschallquellen im Innenraum ein Steuersignal für jede einzelne der Vielzahl von Gegenschallquellen aussenden, so dass ein optimiertes Ergebnis der Lärmreduktion umsetzbar sein kann.According to one another exemplary embodiment, the noise reduction system a plurality of antinoise sources and a plurality of intensity sensors on. The control unit is then set up such that starting from a measured multiplicity of noise intensities and antinoise intensities of each of the plurality of antinoise sources controllable according to their positions by means of the control unit is. Thus, a sound energy input of the noise source be reduced globally by means of the large number of counter-noise sources. Exist in a vehicle several sources of noise, it may by means of the present invention in front of each noise source a counter sound source with an intensity sensor attached so that the sound energy input targeted for each Noise source is actively reduced. The control unit can from all counter-noise sources and intensity sensors the Data obtained and from the position of the counter sound sources in the interior, a control signal for each one of the plurality emit from counter-noise sources, giving an optimized result the noise reduction can be implemented.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Verkehrsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Flugzeugen und Schifffahrzeugen. Damit kann jegliche Art von Verkehrsmittel mit dem erfindungsgemäßen Lärmreduktionsverfahren ausgestattet werden, wodurch der Fahrkomfort innerhalb eines Innenraums eines oben aufgezählten Verkehrsmittels aufgrund der aktiven Lärmreduzierung deutlich erhöht wird.According to one another exemplary embodiment is the means of transport selected from the group consisting of motor vehicles, Rail vehicles, aircraft and ships. So that can any kind of transport with the invention Noise reduction procedure be equipped, whereby the Ride comfort within an interior of an enumerated above Means of transport due to active noise reduction is increased.

Die Ausgestaltungen der Vorrichtung gelten auch für das Verfahren, für das Verkehrsmittel sowie für die Verwendung und umgekehrt.The Embodiments of the device also apply to the method for the means of transport and for use and vice versa.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:in the The following will be further explained and better Understanding the present invention embodiments with reference to the accompanying drawings described. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Lärmquelle mit einer abstrahlenden Lärmintensität; 1 a schematic representation of a noise source with a radiating noise intensity;

2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Gegenschallquelle vor eine eine Intensität abstrahlende Lärmquelle angeordnet wird; 2 a schematic representation of an exemplary embodiment of the present invention, in which a counter-sound source in front of an intensity-emitting noise source is arranged;

3 eine schematische Darstellung eines Versuchsaufbaus gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher eine Gegenschallquelle mit einem Intensitätssensor vor einer Lärmquelle platziert wird; 3 a schematic representation of a test setup according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a counter sound source is placed with an intensity sensor in front of a noise source;

4 eine schematische Darstellung eines Messergebnisses für eine Intensitätskartierung einer Lärmquelle ohne eine aktive Lärmreduktion gemäß der vorliegenden Erfindung; 4 a schematic representation of a Measurement result for intensity mapping of a noise source without active noise reduction according to the present invention;

5 eine schematische Darstellung eines Messergebnisses für eine Intensitätskartierung eines Versuchsaufbaus gemäß 4, in welchem der Schallenergieeintrag durch Aktivierung des Lärmreduktionssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform reduziert wird. 5 a schematic representation of a measurement result for an intensity mapping of a test setup according to 4 in which the sound energy input is reduced by activating the noise reduction system according to an exemplary embodiment.

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.Same or similar components in different figures are provided with the same reference numbers. The representations in the Figures are schematic and not to scale.

2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Lärmreduktionssystems zum aktiven Blockieren des Schallenergieeintrages einer Lärmquelle 1 für ein Verkehrsmittel. Das Lärmreduktionssystem weist zumindest eine Gegenschallquelle 2 und zumindest einen Intensitätssensor 3 auf. Die zumindest eine Gegenschallquelle 2 und der zumindest eine Intensitätssensor 3 sind in einem Messgebiet 5 eingerichtet. In dem Messgebiet 5 ist eine Messung einer Lärmintensität IL der Lärmquelle 1 und einer Gegenschallintensität IG der Gegenschallquelle 2 mittels des Intensitätssensors 3 bereitstellbar. Ausgehend von der gemessenen Lärmintensität IL und der Gegenschallintensität IG ist die Gegenschallquelle 2 derart steuerbar, dass ein Schallenergieeintrag der Lärmquelle 1 mittels der Gegenschallquelle 2 reduzierbar ist. 2 shows an exemplary embodiment of the noise reduction system for actively blocking the sound energy input of a noise source 1 for a transport. The noise reduction system has at least one counter-sound source 2 and at least one intensity sensor 3 on. The at least one counter-sound source 2 and the at least one intensity sensor 3 are in a measuring area 5 set up. In the measuring area 5 is a measurement of a noise intensity IL of the noise source 1 and a counter sound intensity IG of the counter sound source 2 by means of the intensity sensor 3 mountable. Based on the measured noise intensity IL and the counter sound intensity IG is the counter sound source 2 controllable such that a sound energy input of the noise source 1 by means of the counter-sound source 2 is reducible.

Das Messgebiet 5 definiert dabei das Gebiet, in welchem der zumindest eine Intensitätssensor 3 eine Lärmintensität IL der Lärmquelle 1 und eine Gegenschallintensität IG der Gegenschallquelle 2 messen kann.The measuring area 5 defines the area in which the at least one intensity sensor 3 a noise intensity IL of the noise source 1 and a counter sound intensity IG of the counter sound source 2 can measure.

1 beschreibt eine Lärmquelle 1, beispielsweise ein Blechfeld, und die davon abstrahlende Lärmintensität IL. In einem Bereich der größten Schwingung des Blechfeldes wird beispielsweise die maximale Lärmintensität IL_max in einen Innenraum abgestrahlt. 1 describes a source of noise 1 , for example a sheet metal field, and the noise intensity IL radiating therefrom. In a region of the greatest vibration of the sheet metal field, for example, the maximum noise intensity IL _{max is} emitted into an interior space.

2 zeigt die Lärmquelle 1, beispielsweise ein Blechfeld, und dessen abstrahlende Lärmintensität IL, wie es ebenso in 1 beschrieben wird. In 2 wird zudem das erfindungsgemäße Lärmreduktionssystem angeordnet. Der Gegenschallsensor 2 ist hierbei in dem Messgebiet 5 angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 wird die Gegenschallquelle 2 beispielsweise dort an der Lärmquelle 1 angebracht, in welcher diese die maximale Lärmintensität IL_max abstrahlt. Somit sind gute, auch globale Dämpfungsergebnisse möglich. 2 shows the noise source 1 , for example, a sheet metal field, and its emitting noise intensity IL, as well as in 1 is described. In 2 In addition, the noise reduction system according to the invention is arranged. The antinoise sensor 2 is here in the measuring area 5 arranged. According to the embodiment in 2 becomes the counter-sound source 2 for example, there at the noise source 1 attached, in which this radiates the maximum noise intensity IL _max . Thus, good, even global damping results are possible.

Wie in 2 ersichtlich, deuten die Pfeilrichtungen der Lärmintensität eine gerichtete Ausstrahlungsrichtung der Lärmintensität IL und der Gegenschallintensität IG an. Beide Intensitäten IG, IL richten sich jeweils von der Lärmquelle 1 und der Gegenschallquelle 2 fort, so dass eine positive Messung der Schallintensitäten bereitgestellt wird. Dies führt zu besseren Dämpfungsergebnissen, im Gegensatz zu einer negativen, absorbierend wirkenden Gegenschallquelle 2 (Pfeilrichtung zum Zentrum).As in 2 As can be seen, the arrow directions of the noise intensity indicate a directed emission direction of the noise intensity IL and the counter-sound intensity IG. Both intensities IG, IL depend on the noise source 1 and the counter-sound source 2 so that a positive measurement of the sound intensities is provided. This leads to better damping results, in contrast to a negative, absorbing counter-sound source 2 (Arrow direction to the center).

Der Schallintensitätssensor 3 ist, wie in 2 ersichtlich, in dem Messgebiet 5 angeordnet, so dass eine Messung der Schallintensitäten IL, IG ermöglicht wird. Vorzugsweise kann der Schallintensitätssensor 3 seitlich bzw. hinter der Gegenschallquelle 2 angebracht sein. Somit wird eine verbesserte Messung der Summe der Lärmintensität IL und der Gegenschallintensität IG ermöglicht.The sound intensity sensor 3 is how in 2 apparent in the measurement area 5 arranged so that a measurement of the sound intensities IL, IG is made possible. Preferably, the sound intensity sensor 3 laterally or behind the counter-sound source 2 to be appropriate. Thus, an improved measurement of the sum of the noise intensity IL and the counter sound intensity IG is made possible.

Ferner kann, wie in 2 dargestellt, der Schallintensitätssensor 3 über eine Steuereinheit 4 mit der Gegenschallquelle 2 gekoppelt sein. Mittels der Steuereinheit 4 können beispielsweise die gemessenen Werte der Intensitätssensoren 3 mit vorgegebenen Messwerten einer Datenbank verglichen werden, so dass eine Auswertung anormaler Intensitätswerte möglich ist. Somit ist mit dieser Ausführungsform des Lärmreduktionssystems eine Analyse von Schäden eines Verkehrsmittels, welche üblicherweise anormale Geräusche verursachen, möglich.Furthermore, as in 2 shown, the sound intensity sensor 3 via a control unit 4 with the counter-sound source 2 be coupled. By means of the control unit 4 For example, the measured values of the intensity sensors 3 be compared with predetermined measured values of a database, so that an evaluation of abnormal intensity values is possible. Thus, with this embodiment of the noise reduction system, analysis of damages of a transportation means, which usually causes abnormal noises, is possible.

3 zeigt einen beispielhaften Versuchsaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung. Als Lärmquelle 1 ist ein Blechfeld bereitgestellt. Dicht an dessen Oberfläche beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 5 cm (Zentimeter), 5 bis 15 cm (Zentimeter) oder auch 0 bis zu 1 Meter wird die Gegenschallquelle 2 platziert. Der Intensitätssensor 3 ist in dem Messgebiet 5 neben oder hinter, d. h. in Gegenrichtung zur Lärmquelle 1, der Gegenschallquelle platziert. Der Intensitätssensor 3 misst die Lärmintensität IL und die Gegenschallintensität IG um daraus folgend wiederum die Gegenschallquelle 2 derart zu steuern, dass der Schallenergieeintrag der Lärmquelle 1 bzw. des Blechfelds, reduzierbar ist. Wie in 3 ersichtlich, kann der Intensitätssensor 3 direkt an der Gegenschallquelle 2 angeordnet sein, beispielsweise einstückig oder als Einheit. Somit wird eine kompakte Lärmreduktionsvorrichtung geschaffen, welche an beliebigen Orten vor einer Lärmquelle 1 installiert werden kann. 3 shows an exemplary experimental design according to the present invention. As a source of noise 1 a sheet metal panel is provided. Close to its surface, for example, in a range of 0 to 5 cm (centimeters), 5 to 15 cm (centimeters) or 0 to 1 meter is the counter-sound source 2 placed. The intensity sensor 3 is in the measuring area 5 next to or behind, ie in the opposite direction to the noise source 1 , who placed counter-sound source. The intensity sensor 3 Measures the noise intensity IL and the counter sound intensity IG and then the counter sound source 2 to control such that the sound energy input of the noise source 1 or the sheet metal field, is reducible. As in 3 can be seen, the intensity sensor 3 directly at the counter sound source 2 be arranged, for example, in one piece or as a unit. Thus, a compact noise reduction device is provided, which at any location in front of a noise source 1 can be installed.

4 und 5 zeigen eine Auswertung von Messergebnissen, in welchen das Lärmreduktionssystem inaktiv (4) oder aktiv (5) ist. Die hellen Stellen zeigen dabei einen Bereich mit einem hohen Intensitätspegel, während die dunklen Felder einen niedrigen Schallintensitätspegel anzeigen. Die Lärmquelle erzeugt eine gerichtete Lärmintensität von dem linken Rand zu dem rechten Rand. 4 and 5 show an evaluation of measurement results in which the noise reduction system is inactive ( 4 ) or active ( 5 ). The bright spots show an area with a high intensity level, while the dark areas indicate a low sound intensity level. The noise source generates a directional noise intensity from the left edge to the right edge.

Wie in 4 ersichtlich, wird die Gegenschallquelle 2 und der Intensitätssensor 3 nahe bzw. im linken Bereich vor die Lärmquelle 1 angebracht. In einem unkontrollierten Schallfeld, bzw. bei inaktiven Schallreduktionssystemen, wird deutlich, dass im linken Bereich helle Felder erzeugt werden, welche auf einen hohen Schallintensitätspegel hinweisen.As in 4 can be seen, the counter-sound source 2 and the intensity sensor 3 near or in the left area in front of the noise source 1 appropriate. In an uncontrolled sound field, or inactive sound reduction systems, it becomes clear that in the left area bright fields are generated, which indicate a high sound intensity level.

5 verdeutlicht ein Schallfeld, welches kontrolliert durch das erfindungsgemäße 3e aktiv reduziert wird. Es wird ersichtlich, dass in dem Bereich des Intensitätssensors 3 dunkle Bereiche entstehen, welche auf niedrigere Schallintensitäten hinweisen. Dies wird ermöglicht, in dem der Schallintensitätssensor 3 permanent Messungen der Lärmintensität IL der Lärmquelle 1 und der Gegenschallintensität IG der Gegenschallquelle 2 durchführt und ausgehend davon eine Steuereinheit die Gegenschallquelle 2 steuert. Obwohl dadurch nur eine lokale Einwirkung aufgrund der Gegenschallquelle 2 bereitgestellt wird, kann dies eine globale Lärmreduktion zur Folge haben. 5 illustrates a sound field, which controlled by the inventive 3e is actively reduced. It will be appreciated that in the area of the intensity sensor 3 dark areas arise, which indicate lower sound intensities. This is made possible in which the sound intensity sensor 3 permanent measurements of the noise intensity IL of the noise source 1 and the counter-sound intensity IG of the counter-sound source 2 performs and starting from a control unit, the counter-sound source 2 controls. Although only a local effect due to the counter-sound source 2 is provided, this can result in global noise reduction.

Bei dem Versuchsaufbau nach 3, in welchem die Gegenschallquelle 2 mit dem Intensitätssensor 3 vor die Lärmquelle 1 derart positioniert wurde, dass der Bereich des größten Energieeintrags abgedeckt wird, ist beispielsweise eine globale Lärmreduktion bis 12 dB in einem Innenraum möglich. Ferner sind beispielsweise ebenfalls Lärmreduktionswerte von 20 dB, 40 dB oder 60 dB [Dezibel] erreichbar.In the experimental setup after 3 in which the counter-sound source 2 with the intensity sensor 3 in front of the noise source 1 is positioned so that the area of the largest energy input is covered, for example, a global noise reduction up to 12 dB in an interior is possible. Furthermore, for example, noise reduction values of 20 dB, 40 dB or 60 dB [decibels] can also be achieved.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.additional It should be noted that "comprehensive" means no other Excludes elements or steps and "one" or "a" does not exclude a multitude It should be noted that features or steps with reference has been described on one of the above embodiments are, even in combination with other features or steps of others The above-described embodiments are used can. Reference signs in the claims are not to be considered as a restriction.

11: Lärmquellenoise source
22: GegenschallquelleAgainst sound source
33: Intensitätssensorintensity sensor
44: Steuereinheitcontrol unit
55: Messgebietsurvey area
ILIL: Intensität der Lärmquelleintensity the source of noise
IL_max IL _max: maximale Intensität der Lärmquellemaximum Intensity of the noise source
IGIG: Intensität der Gegenschallquelleintensity the counter-sound source

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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Claims

Noise reduction system for actively blocking a sound energy input of a noise source ( 1 ) for a means of transport; wherein the noise reduction system comprises: at least one counter-sound source ( 2 ); at least one intensity sensor ( 3 ); wherein the at least one counter sound source ( 2 ) and the at least one intensity sensor ( 3 ) in a measuring area ( 5 ) are set up; where in the measuring area ( 5 ) a measurement of a noise intensity of the noise source ( 1 ) and a counter-sound intensity of the counter-sound source ( 2 ) by means of the intensity sensor ( 3 ) is available; based on the measured noise intensity and the counter-sound intensity, the counter-sound source ( 2 ) is controllable such that a sound energy input of the noise source ( 1 ) by means of the counter-sounding source ( 2 ) is reducible.

Noise reduction system according to claim 1; wherein the at least one intensity sensor ( 3 ) is set up such that the noise intensity and the counter-sound intensity can be measured with a positive sign.

Noise reduction system according to claim 1 or 2; wherein the at least one intensity sensor ( 3 ) laterally or behind the at least one counter-sound source ( 2 ) is set up.

Noise reduction system according to one of claims 1 to 3; wherein the at least one intensity sensor ( 3 ) integral with the at least one counter-sound source ( 2 ) is formed as a unit.

Noise reduction system according to one of claims 1 to 4; the counter sound source ( 2 ) is set up such that a sound propagation direction of the counter-sound source ( 2 ) substantially in the direction of the noise source ( 1 ) is available.

Noise reduction system according to one of claims 1 to 5; the counter sound source ( 2 ) is set up such that it covers a region of the greatest energy input of the noise source ( 1 ) covers.

Noise reduction system according to one of claims 1 to 6; wherein the intensity sensor ( 3 ) is selected from the group consisting of two-microphone technology sensor and sound-pressure sound-velocity sensor.

Noise reduction system according to one of claims 1 to 7; the noise source ( 1 ) are selected from the group consisting of surface radiators, sheet metal panels, aircraft fuselages, bodies and drive noise.

Noise reduction system according to one of claims 1 to 8; further comprising: a control unit ( 4 ); whereby by means of the control unit ( 4 ) the counter-sound source ( 2 ) is controllable such that the noise intensity and the counter-sound intensity can be reduced.

Noise reduction system according to claim 9; further comprising: a plurality of antinoise sources ( 2 ); a plurality of intensity sensors ( 3 ); the control unit ( 4 ) is set up such that, starting from a measured multiplicity of noise intensities and counter-sound intensities, each of the plurality of counter-sound sources ( 2 ) according to their positions by means of the control unit ( 4 ) is controllable, so that a sound energy input of the noise source ( 1 ) by means of the multiplicity of counter-sound sources ( 2 ) is globally reducible.

Noise reduction method for actively blocking a sound energy input of a noise source ( 1 ) for a means of transport; wherein the noise reduction method comprises: setting up at least one counter sound source ( 2 ) and at least one intensity sensor ( 3 ) in a measuring area ( 5 ); Measuring a noise intensity of the noise source ( 1 ) and a counter-sound intensity of the counter-sound source ( 2 ) by means of the intensity sensor ( 3 ) in the measuring area ( 5 ); Controlling the counter sound source ( 2 ) based on the measured noise intensity and the counter-sound intensity such that a sound energy input of the noise source ( 1 ) by means of the counter-sounding source ( 2 ) is reduced.

Transportation with a noise reduction system according to one of claims 1 to 10.

Means of transport according to claim 12; being the means of transport from the group consisting of motor vehicles, rail vehicles, Aircraft and vessels is selected.

Use of a noise reduction system according to one of claims 1 to 10 in an aircraft.